Австрийские ученые вырастили в биореакторе эмбриональный зачаток человеческого мозга, из человеческих стволовых клеток , соответствующий таковому в естественной среде на сроке 9 недель беременности. Это похоже на естественное развитие головного мозга человека, которое также начинается от клеточного слоя вокруг желудочков мозга. Строение зачатка показывает даже типичное для человеческого мозга разделение на несколько слоев клеток. Исследователи смогли продемонстрировать пример архитектуры коры головного мозга.
Кроме того, в органоиде сформированы структуры, которые напоминают сосудистое сплетение, производящее спинномозговую жидкость в зрелом мозге. Используя специальные маркеры, ученые смогли провести различие между различными клетками мозга, которые содержатся, например, в гиппокампе. Другие структуры органоида содержат зачатки сетчатки и мозговых оболочек.
При достижении диаметра около 4 мм дальнейшее развитие нервной ткани без окружающей дифференцированной системы кровеносных сосудов и соответствующего тканевого метаболизма пока невозможно. Тем не менее, органоид может быть использован для изучения развития заболеваний мозга. Например, у пациентов с врожденной микроцефалией.
В ходе исследования у ребенка с микроцефалией была взята биопсия кожи, чтобы преобразовать полученные изолированные фибробласты в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, из которых и был выращен церебральный органоид. Выяснилось, что пациент имеет определенный генетический дефект, приведший к преждевременному созреванию клеток мозга. Это может объяснить, почему рост мозговой ткани преждевременно прекращается и пациент рождается с микроцефалией.
Органоиды могли бы очень помочь в тех случаях, когда эксперименты на животных в области исследований мозга быстро заходят в тупик из-за разницы между человеком и, например, мышами. Исследователи надеются использовать органоид для изучения развития и других болезней, связанных с нарушениями в развитии мозга, а также аутизма и шизофрении.
123610, г. Москва, Краснопресненская наб., 12, офис 1148.
D-20095, Hamburg, Ferdinandstrasse, 25-27.
